井下排水智能控制系统研究与设计

发布时间：2017-07-08 05:03

  本文关键词：井下排水智能控制系统研究与设计

  更多相关文章： 排水系统 PLC 智能控制 动态规划 组态软件

【摘要】：井下排水系统是煤矿安全生产的重要组成部分,担负着排出井下积水的重任。本文根据平煤八矿二水平热水仓泵房自动化改造的工程项目,综合应用计算机通信网、传感器和智能控制等技术完成了符合煤矿现代化生产管理要求的井下排水智能控制系统的设计。井下排水智能控制系统包含井下泵房监控单元、地面控制中心、地面蓄水池监测分站和通信网络四个部分。本系统选用西门子S7-300系列PLC作为核心控制器,用于接收就地操作台和上位机的控制命令,实时采集传感器的参数,并完成与地面监测分站的通信。S7-200系列PLC作为地面监测分站控制器,采集地面蓄水池的水温和水位参数,并完成与主站的通信。通过就地操作台上的按钮和触摸屏,可以实现对水泵系统的集中控制与监测。PLC与上位机的信息传输采用工业以太网。本文研究了以节省电费支出为目标的智能控制策略,提出了两种优化策略。一是基于“避峰就谷”的优化控制策略,并对现有策略的不足,引入涌水量预测的方法加以改进,并应用到生产实际中。二是建立水泵离散数学模型,通过动态规划法求解,实现节省电费支出的目标。排水控制系统选用i Fix组态软件作为上位机监控软件,实现了远程监控和无人值守。上位机系统还具有操作记录、故障报警记录查询等功能,可以直观、全面的监控整个系统。实际运行情况表明,本套系统配置合理,运行稳定,各项指标均达到了设计的要求,提高了煤矿企业的生产效率和现代化管理水平。
【关键词】：排水系统 PLC 智能控制 动态规划 组态软件
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD636;TP273.5
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-20
• 1.1 论文背景及意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-16
• 1.3 存在的问题16-17
• 1.4 论文主要研究内容及结构17-20
• 2 井下排水智能控制系统总体方案设计及关键设备20-30
• 2.1 井下排水智能控制系统整体方案20-24
• 2.2 井下排水智能控制系统主要功能24-25
• 2.3 离心式水泵工作原理25-29
• 2.4 本章小结29-30
• 3 井下排水系统智能控制策略研究与设计30-40
• 3.1 优化调度目标30
• 3.2 基于“避峰就谷”控制策略30-34
• 3.3 基于动态规划控制策略34-39
• 3.4 本章小结39-40
• 4 井下排水智能控制系统硬件设计40-48
• 4.1 井下排水智能控制系统硬件结构40-41
• 4.2 PLC控制柜设计41-44
• 4.3 其他设备选型44-47
• 4.4 本章小结47-48
• 5 井下排水智能控制系统软件设计48-60
• 5.1 智能控制系统的PLC程序设计48-54
• 5.2 PC监控软件设计54-57
• 5.3 触摸屏软件设计57-58
• 5.4 本章小结58-60
• 6 总结与展望60-62
• 6.1 总结60
• 6.2 展望60-62
• 参考文献62-66
• 作者简历66-68
• 学位论文数据集68

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;橡胶厚制品硫化变温加热的方法及其智能控制系统[J];橡塑技术与装备;2001年09期

2 张传芹;流化床锅炉实时专家智能控制系统的设计[J];石油化工自动化;2002年06期

3 史明霞;一种新型智能控制系统模型的研究[J];辽宁工程技术大学学报;2003年01期

4 刘俊凤,蒋润科;石灰炉多模型集成智能控制系统的开发应用[J];矿山机械;2004年07期

5 张晓军;张二为;;智能控制系统发展综述及其应用[J];有色冶金设计与研究;2006年01期

6 乔森;;间歇采油的智能控制系统[J];油气田地面工程;2009年04期

7 刘天时;刘赏;付春;;一种新型高速公路路灯智能控制系统设计[J];西安石油大学学报(自然科学版);2011年02期

8 董上维;;基于模糊神经网络的粮食干燥机智能控制系统[J];粮食加工;2011年06期

9 齐红彦;雍长胜;;磨机智能控制系统[J];有色矿冶;2013年03期

10 王伯鲁;;一个比值智能控制系统[J];云南化工;1987年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 田华;吴启迪;张钟俊;;走向智能控制系统[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（上册）[C];1995年

2 丑武胜;查建中;董明;;一种新型智能控制系统结构原型[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年

3 刘东;尹怡欣;涂序彦;董洁;;一种智能控制系统智能水平的评价方法[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年

4 ;多通道高精度智能控制系统[A];电子信息节能技术与产品推广应用专集[C];2009年

5 齐小刚;李元左;常显奇;;智能控制系统与综合集成技术[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年

6 田华;席裕庚;张钟俊;;间接法和直接法用于智能控制系统[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年

7 K.A.Pupkov ;K.A.Neusipin;柯芳;;动态对象智能控制系统的遗传建模[A];第二十三届中国控制会议论文集（下册）[C];2004年

8 黄军飞;陈春义;凌良冲;唐萍;马力;;纺织空调恒温恒室智能控制系统的应用[A];全国纺织企业空调除尘系统节能工作会议论文集[C];2011年

9 孙明学;;浅析中继站远程智能控制系统及其应用[A];第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C];2009年

10 张建军;韩煜;张利;;基于模糊Petri网的加工过程智能控制系统[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 记者　李剑军、通讯员　余斌、周成胜;襄樊市区交通智能控制系统开建[N];湖北日报;2007年

2 记者 李丽云 通讯员 阚洪锦;智能控制系统防治煤矿水灾[N];科技日报;2012年

3 记者 王扬;煤炭综采成套装备及智能控制系统通过鉴定[N];中国煤炭报;2013年

4 徐佳;艰难中开辟“芯”路[N];中国纺织报;2012年

5 记者 唐先武;“聪明窗”遇火灾自动打开[N];科技日报;2009年

6 记者明文团、通讯员者心燕;阜康市推广智能化节水灌溉技术[N];昌吉日报;2010年

7 记者 李晓岩;国家招标攻关流程工业智能控制系统[N];中国化工报;2007年

8 通讯员 王彦民　陈振寰;甘肃河西实现火风电联合调控[N];中国电力报;2010年

9 谢小飞 郑琦;大炼油用上国产“神经中枢”[N];中国化工报;2014年

10 本报记者 董长青;一批自主知识产权产品亮相国际环保展[N];北京日报;2011年

中国博士学位论文全文数据库 前8条

1 朱宏辉;基于知识驱动的拟人智能控制系统若干关键技术研究[D];武汉理工大学;2006年

2 孙鑫;造纸过程的分层递阶智能控制系统[D];浙江大学;2001年

3 程武山;烧透点递阶智能控制系统的研究与实现[D];上海大学;2006年

4 齐一名;基于多Agent的磨矿过程智能控制系统研究[D];吉林大学;2014年

5 张立岩;氧化铝回转窑制粉过程智能控制系统的研究[D];东北大学;2010年

6 孙振平;自主驾驶汽车智能控制系统[D];国防科学技术大学;2004年

7 史旭光;智能控制系统理论应用于数控设备的若干关键问题研究[D];华南理工大学;2009年

8 茆美琴;风光柴蓄复合发电及其智能控制系统研究[D];合肥工业大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 赵勇;服装生产线吊挂智能控制系统的研发[D];青岛理工大学;2015年

2 马天成;基于机器学习的绿色建筑智能控制系统设计[D];宁夏大学;2015年

3 吴朋林;温室大棚智能控制系统研究[D];山东大学;2015年

4 秦鹏;基于ZigBee的LED道路照明智能控制系统[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 崔正伟;复合式干法分选过程智能控制系统研究[D];中国矿业大学;2015年

6 赵晓梅;基于GS1011的无线WiFi远程空调智能控制系统设计[D];电子科技大学;2014年

7 李冰皓;暖气热量智能控制系统设计及算法研究[D];河北科技大学;2015年

8 罗文正;LED照明智能控制系统的设计与实现[D];电子科技大学;2014年

9 刘宁宁;教室照明智能控制系统的研究与开发[D];天津大学;2014年

10 李建;基于NXP芯片LED驱动的设计和应用研究[D];中国计量学院;2015年

，

本文编号：533071